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  <title>计算机组成原理（第四章下和第五章开头） | ALgarth's blog</title>
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                <h1 class="kratos-entry-title text-center">计算机组成原理（第四章下和第五章开头）</h1>
                
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                <hr />
                <p>老规矩，上开头！！</p>
<blockquote>
<p>突然意识到该写一份计算机组成原理的笔记</p>
<p>那就写呗</p>
<p>为的是方便我个人的复习以及对读者进行启发</p>
<p>目录根据《计算机组成原理（第二版）》唐朔飞奶奶的的那本书来的</p>
<p>内容涵盖并结合书中内容，练习题，“林北不能忍了”学长的笔记，刘宏伟老师MOOC</p>
</blockquote>
<h1 id="计算机组成原理（第四章下和第五章开头）"><a href="#计算机组成原理（第四章下和第五章开头）" class="headerlink" title="计算机组成原理（第四章下和第五章开头）"></a>计算机组成原理（第四章下和第五章开头）</h1><p>本节其实很有意思，第四章结尾和第五章开头都写得一堆很没用的东西，第四章节结尾是真的非重点，第五章开头也很玄幻。第四章末尾涉及到了软盘的内容，这种已经被时代淘汰的东西已经没有学习的必要了；第五章开头涉及到成像的原理，这些其实和机组不挂钩，所以这部分内容也不是重点，因此就一笔带过，直接将这两部分内容发在一起了</p>
<p>本节内容分包括以下部分</p>
<blockquote>
<ol>
<li>辅存</li>
<li>IO设备的历史</li>
<li>IO设备举例和应用</li>
</ol>
</blockquote>
<p>那直接进入正题</p>
<h2 id="辅存"><a href="#辅存" class="headerlink" title="辅存"></a>辅存</h2><p>辅存的概述其实第四章开头就阐述的差不多了，所以直接进入正题了</p>
<p>这部分只有一个例子 - - - 磁盘，理解他就可以直接理解光盘了。</p>
<h3 id="磁盘概述"><a href="#磁盘概述" class="headerlink" title="磁盘概述"></a>磁盘概述</h3><p>磁盘是一种目前普遍使用的存储设备，这里直接概述一下，</p>
<p><strong>磁头</strong>是一个读取头，如果你用过老笔记本或者见过光驱的话，这部分很好理解，光盘是旋转进行读取内容的，磁盘就是一个光盘盒，是采用同样的原理进行读取的。磁头通过旋转在盘片上读取信息。通常磁盘内部并不是一层盘片，可能是多层盘片，这时磁头会通过磁头支架进行多层信息读取。</p>
<p><strong>盘片</strong>是磁盘用于储存信息的物理介质，盘片上的信息存放方法可能是单面的或者双面的，盘面上的信息是一圈一圈存储的，存储的结构称为磁道。为了访问不同磁道上的内容，磁头可以设计为可以在旋转时可以直接访问所有磁道的，也可以是滑动磁头，从而实现多内容的访问。（被称为固定磁头和移动磁头）盘片非常容易损坏，如果积灰都会带来不可逆的损伤，因此正常磁盘（比如西数的或者希捷的），都会外包一层金属保护壳</p>
<p>这里还要先说明，即使磁道是一个同心圆，这并不代表每一个磁道上存储信息的容量有差异，相反，每个磁道储存的信息数目反而相同</p>
<h3 id="磁盘的参数"><a href="#磁盘的参数" class="headerlink" title="磁盘的参数"></a>磁盘的参数</h3><blockquote>
<p>道密度：道密度是盘面上相邻两个磁道之间距离的倒数</p>
<p>位密度：一个磁道上储存的信息和磁道物理周长（周长计算的时候直径取最小直径）的比值</p>
<p>存储容量：每个磁道存储的信息 * 一个盘面的磁道数 * 存储信息的盘面数</p>
<p>平均寻址时间：找到当前位置的平均时间，这个时间包括找到当前的磁道，在道上找到信息两部分，<strong>这个地方取两者的平均值，是直接两个时间取和除以二</strong></p>
<p>数据传输率：盘片的旋转速度 * 一条磁道的容量</p>
</blockquote>
<p>其余参数其实还有误码率，但这其实已经考不到了</p>
<p>截至到这儿，第四章内容结束</p>
<p>下面是第五章内容</p>
<blockquote>
<p>第五章内容共5小节，前三小节内容比较简单，第一节是概述，我简要介绍一部分，2,3小节可能内容介绍的不多</p>
</blockquote>
<h2 id="IO设备的历史"><a href="#IO设备的历史" class="headerlink" title="IO设备的历史"></a>IO设备的历史</h2><p>IO设备的发展过程分为四个阶段，分别是</p>
<blockquote>
<p>早期阶段</p>
<p>接口模块和DMA阶段</p>
<p>通道结构阶段</p>
<p>IO处理机阶段</p>
</blockquote>
<h3 id="早期阶段"><a href="#早期阶段" class="headerlink" title="早期阶段"></a>早期阶段</h3><p>早期阶段的IO设备，根据基础的冯诺依曼结构，数据必须直接经过CPU，再到达主存，这种计算机简直一无是处</p>
<p>缺点明显：每个IO都必须有一个和CPU相连的庞杂线路，且会导致更换设备困难，输入输出会穿插在CPU执行程序之间，耽误正常工作。</p>
<h3 id="接口模块和DMA阶段"><a href="#接口模块和DMA阶段" class="headerlink" title="接口模块和DMA阶段"></a>接口模块和DMA阶段</h3><p>这是我们教材重点叙述的一段，也是后续小节介绍的重点（其实是其他的不介绍了）</p>
<p>接口模块是独立的模块，经IO设备输入后将数据直接送给总线，非常有利于总线结构，课本描述中有两个优点：接口可以起到缓冲作用，同时可以完成串并转换</p>
<p>DMA意为直接存储器存储，易失的内容或者重要的内容可以通过DMA方式直接进行和CPU的传输，可以理解为VIP通道</p>
<h3 id="通道结构阶段"><a href="#通道结构阶段" class="headerlink" title="通道结构阶段"></a>通道结构阶段</h3><p>对于大型的计算机来说，设置DMA可能会面对CPU访问冲突问题，所以，大型计算机不得不为每一个IO设备增加专用的IO通道，因此称之为通道结构阶段</p>
<h3 id="IO处理机阶段"><a href="#IO处理机阶段" class="headerlink" title="IO处理机阶段"></a>IO处理机阶段</h3><p>通过独立于CPU的独立处理机完成IO设备的协调工作</p>
<p>后面再提两个小点儿</p>
<ol>
<li>IO设备的联络方式分为同步访问和异步访问两种（详细描述在第四节展开）</li>
<li>IO设备和主机的链接方式包括辐射式和总线式两种，前者是历史的淘汰物</li>
</ol>
<h2 id="IO设备举例和应用"><a href="#IO设备举例和应用" class="headerlink" title="IO设备举例和应用"></a>IO设备举例和应用</h2><p>别看这个题目很大，但是其实并没有什么实质性内容</p>
<p>IO设备一般课以划分为三大类</p>
<blockquote>
<p>人机交互设备（鼠标键盘）</p>
<p>计算机信息存储设备（包括磁盘什么的）</p>
<p>计算机通信设备（课本原名为机-机通信设备）（光猫什么的）</p>
</blockquote>
<p>后面课本举的例子只用简单了解一下就行，比如键盘的输入就是按下按键之后调用输入设备，以及显示存储器就是直接现实图像</p>
<p>第三节的接口就两页，也没讲什么有用的内容，就直接略过了</p>
<p>本部分水博客内容到此结束</p>
<hr>
<p><em>我是ALgarth，如果有缘，我们下次再见。</em></p>
<p><em>图片来自网络，侵删。</em></p>
<p><em>本人拙笔草见，如果内容有误，请及时联系修改</em></p>

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                <p>打开微信“扫一扫”，打开网页后点击屏幕右上角分享按钮</p>
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        $(()=>{
            new QRCode("wechat-qr", {
                text: "http://algarth.github.io/2020/11/25/organization5/",
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                height: 150,
                correctLevel : QRCode.CorrectLevel.H
            });
        });
        function share(dest) {
            const qqBase        = "https://connect.qq.com/widget/shareqq/index.html?";
            const weiboBase     = "https://service.weibo.com/share/share.php?";
            const qzoneBase     = "https://sns.qzone.qq.com/cgi-bin/qzshare/cgi_qzshare_onekey?";
            const facebookBase  = "https://www.facebook.com/sharer/sharer.php?";
            const twitterBase   = "https://twitter.com/intent/tweet?";
            const hostUrl       = "http://algarth.github.io/2020/11/25/organization5/";
            const title         = "「计算机组成原理（第四章下和第五章开头）」";
            const excerpt       = `老规矩，上开头！！

突然意识到该写一份计算机组成原理的笔记
那就写呗
为的是方便我个人的复习以及对读者进行启发
目录根据《计算机组成原理（第二版）》唐朔飞奶奶的的那本书来的
内容涵盖并结合书中内容，练习题，“林北不能忍了”学长的笔记...`;
            let _URL;
            switch (dest) {
                case "qq"       : _URL = qqBase+"url="+hostUrl+"&title="+title+"&desc=&summary="+excerpt+"&site=cxpy";     break;
                case "weibo"    : _URL = weiboBase+"url="+hostUrl+"&title="+title+excerpt;                                 break;
                case "qzone"    : _URL = qzoneBase+"url="+hostUrl+"&title="+title+"&desc=&summary="+excerpt+"&site=cxpy";  break;
                case "facebook" : _URL = facebookBase+"u="+hostUrl;                                                        break;
                case "twitter"  : _URL = twitterBase+"text="+title+excerpt+"&url="+hostUrl;                                break;
            }
            window.open(_URL);
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                    <div class="pull-date">
                    <span>最后编辑：2020-12-29</span>
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                    <a title=" 计算机组成原理笔记（第四章）（中）" href="/2020/11/02/organization4/">&lt; 上一篇</a>
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                <div class="nav-next clearfix">
                    <a title=" 计算机组成原理（第五章剩余内容）" href="/2020/12/09/organization6/">下一篇 &gt;</a>
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            <ol class="toc"><li class="toc-item toc-level-1"><a class="toc-link" href="#%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%BB%84%E6%88%90%E5%8E%9F%E7%90%86%EF%BC%88%E7%AC%AC%E5%9B%9B%E7%AB%A0%E4%B8%8B%E5%92%8C%E7%AC%AC%E4%BA%94%E7%AB%A0%E5%BC%80%E5%A4%B4%EF%BC%89"><span class="toc-number">1.</span> <span class="toc-text">计算机组成原理（第四章下和第五章开头）</span></a><ol class="toc-child"><li class="toc-item toc-level-2"><a class="toc-link" href="#%E8%BE%85%E5%AD%98"><span class="toc-number">1.1.</span> <span class="toc-text">辅存</span></a><ol class="toc-child"><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E7%A3%81%E7%9B%98%E6%A6%82%E8%BF%B0"><span class="toc-number">1.1.1.</span> <span class="toc-text">磁盘概述</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E7%A3%81%E7%9B%98%E7%9A%84%E5%8F%82%E6%95%B0"><span class="toc-number">1.1.2.</span> <span class="toc-text">磁盘的参数</span></a></li></ol></li><li class="toc-item toc-level-2"><a class="toc-link" href="#IO%E8%AE%BE%E5%A4%87%E7%9A%84%E5%8E%86%E5%8F%B2"><span class="toc-number">1.2.</span> <span class="toc-text">IO设备的历史</span></a><ol class="toc-child"><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E6%97%A9%E6%9C%9F%E9%98%B6%E6%AE%B5"><span class="toc-number">1.2.1.</span> <span class="toc-text">早期阶段</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E6%8E%A5%E5%8F%A3%E6%A8%A1%E5%9D%97%E5%92%8CDMA%E9%98%B6%E6%AE%B5"><span class="toc-number">1.2.2.</span> <span class="toc-text">接口模块和DMA阶段</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E9%80%9A%E9%81%93%E7%BB%93%E6%9E%84%E9%98%B6%E6%AE%B5"><span class="toc-number">1.2.3.</span> <span class="toc-text">通道结构阶段</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#IO%E5%A4%84%E7%90%86%E6%9C%BA%E9%98%B6%E6%AE%B5"><span class="toc-number">1.2.4.</span> <span class="toc-text">IO处理机阶段</span></a></li></ol></li><li class="toc-item toc-level-2"><a class="toc-link" href="#IO%E8%AE%BE%E5%A4%87%E4%B8%BE%E4%BE%8B%E5%92%8C%E5%BA%94%E7%94%A8"><span class="toc-number">1.3.</span> <span class="toc-text">IO设备举例和应用</span></a></li></ol></li></ol>
        
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    <h4 class="widget-title"><i class="fa fa-tags"></i>标签聚合</h4>
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        <a href="/tags/OS/" style="font-size: 0.6em;">OS</a> <a href="/tags/c-%E4%BB%8E%E5%85%A5%E9%97%A8%E5%88%B0%E4%B8%8D%E5%85%A5%E9%97%A8/" style="font-size: 0.7em;">c++从入门到不入门</a> <a href="/tags/priority-queue/" style="font-size: 0.6em;">priority_queue</a> <a href="/tags/projectpool/" style="font-size: 0.6em;">projectpool</a> <a href="/tags/tmp/" style="font-size: 0.6em;">tmp</a> <a href="/tags/trailer/" style="font-size: 0.7em;">trailer</a> <a href="/tags/update/" style="font-size: 0.6em;">update</a> <a href="/tags/%E5%89%8D%E8%A8%80/" style="font-size: 0.6em;">前言</a> <a href="/tags/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%BB%84%E6%88%90%E5%8E%9F%E7%90%86/" style="font-size: 0.8em;">计算机组成原理</a> <a href="/tags/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%BB%84%E6%88%90%E5%8E%9F%E7%90%86%E6%B1%87%E6%80%BB/" style="font-size: 0.6em;">计算机组成原理汇总</a> <a href="/tags/%E8%AE%A1%E7%BD%91/" style="font-size: 0.6em;">计网</a>
      </div>
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  <h4 class="widget-title"><i class="fa fa-file"></i>最新文章</h4>
  <div class="tab-content">
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            <a class="list-group-item" href="/2021/12/23/tmp/"><i class="fa  fa-book"></i> 小范围开源期末材料</a>
            
          
        
          
          
            <a class="list-group-item" href="/2021/10/30/OS/"><i class="fa  fa-book"></i> OS第一章</a>
            
          
        
          
          
            <a class="list-group-item" href="/2021/10/23/cnet/"><i class="fa  fa-book"></i> 计网第一章</a>
            
          
        
          
          
        
          
          
            <a class="list-group-item" href="/2021/10/19/projectpool/"><i class="fa  fa-book"></i> 计划进程池设定</a>
            
          
        
          
          
        
          
          
            <a class="list-group-item" href="/2020/12/31/organization-ex/"><i class="fa  fa-book"></i> 计算机组成原理汇总篇</a>
            
          
        
          
            
          
            
          
            
          
            
          
            
          
            
          
            
          
            
          
            
          
            
          
            
          
            
          
            
          
            
          
            
          
            
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                            <li>&copy; 2022 ALgarth 版权所有.</li>
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                            <li>Theme <a href="https://github.com/Candinya/Kratos-Rebirth" target="_blank">Kratos:Rebirth</a></li>
                            <li>Made with&nbsp;<i class="fa fa-heart throb" style="color:#d43f57"></i>&nbsp;by <a href="https://candinya.com" target="_blank" rel="nofollow">Candinya</a>.</li>
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                            <li>Powered by <a href="https://hexo.io" target="_blank" rel="nofollow">Hexo</a></li>
                            <li>Hosted on <a href="https://github.io" target="_blank">Github Pages</a></li>
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